Лекция 3

1. «АВАРИИ  НА  ХИМИЧЕСКИ  ОПАСНЫХ  ОБЪЕКТАХ »

2. Опасности,   связанные  с  авариями  на  химически  опасных  объектах  (ХОО).

Интенсивное  развитие  химической  промышленности  обусловило  возрастание  техногенных  опасностей,  которые  могут  привести  к  авариям  на  ХОО, сопровождающимся  выбросами   опасных  химических  веществ.  Перечни  производимых  и  используемых  промышленностью  химических  веществ  насчитывают  десятки  тысяч  наименований   и  большинство  из  них  представляют  определенную  опасность. В  результате  на  обширных  территориях  возникает  угроза  жизни  и  здоровью  людей,  наносится  колоссальный  ущерб  окружающей  среде. Все  это  сопровождается  большими  материальными  потерями. В  мире  ежесуточно  происходит  несколько  десятков  аварийных  ситуаций  с  опасными  химическими  химическими  веществами,  которые  возникают  при  их  производстве, хранении,  использовании  и  транспортировке.  Некоторые  аварии  по  своим  масштабам  достигают  уровня  крупных  стихийных  бедствий  или  применения  оружия  массового  поражения.

Самой  крупной  в  истории  стала  авария  на  химическом  заводе  фирмы  «ЮнионКарбайд» (США)  в  г. Бхопале (Индия)  в  декабре 1984 . На  заводе  производился  инсектицид  «Севин»  и  пестицид  «Телеик».  При  аварии  произошел  выброс  43 тонн  метилизоцианата  и  продуктов  его  неполного  термического  разложения. Зона  заражения  продуктами  выброса  составила  в  глубину  5 км,  в  ширину    боле  2 км. В  результате  погибло  3150 ч,   стали    полными  инвалидами  около  20 тыс.чел,  страдают  от  последствия  отравления  более  200 тыс. чел.

В  1974 г.  на  заводе  по  производству   капролактана  в  г. Флисборо  (Великобритания)  в  результате  разрыва  трубопровода  в  атмосферу  было  выброшено  40 т  циклогексана,  который  испарившись  образовал  облако  200 м    в  диаметре,   переносившееся  ветром    со  скоростью    7 м/с. Через    45 с  облако,  встретившись  с  источником  пламени,  взорвалось. По  мощности  взрыв  был  эквивалентен  заряду  50 т  тротила.  На  площади  4,5  возник    сплошной  пожар. Завод  был  практически  уничтожен,  было  убито  29  и   ранено   36  ч.  За  пределами  завода  53 чел.  получили  серьезные  ранения  и  сотни  человек  легкие.  Значительный  ущерб  понесли  около  2000 зданий.

В  1976 г в г. Севезо  (Италия)  в  результате  разрушения  на  химическом  заводе  одного  из  аппаратов,  в  котором  осуществлялся  синтез  трихлорфенола,  в  атмосферу  было  выброшено  облако,  которое  кроме  основного  продукта  синтеза  содержало  около. 4 кг  диоксина.  Облако  распространилось  на  площади  ок. 18 кв.км.  В  результате    было  поражено  несколько  сотен  человек,  погибло  много  с/х животных. Пришлось  эвакуировать  население.  Дегазация  местности  продолжалась 8 лет.

Следует  заметить,  что  ущерб,  который  нанесли  некоторые  аварии,  сопоставим  с  ущербом  от  применения  ОМП. Так,  в  результате  химической  аварии  в  Бхопале  пострадали  более  200 000  человек,  а    в  результате    атомной  бомбардировки  г. Нагасаки было  убито  и  ранено  140 000 человек.

В  России  насчитывается  более  2 тыс. ХОО,  на  которых  используются  опасные  химические  вещества  в  количествах,  представляющих  угрозу  как  для  персонала,  так  и  для  населения,  проживающего вблизи  ХОО.

3. Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) и их свойства.

Рекомендуемые материалы

В соответствии с законом РФ "О безопасности в промышленности" перечень опасных химических веществ включает 179 наименований. Однако не все из перечисленных в законе веществ представляют реальную опасность и при авариях могут вызвать ЧС.

В практике гражданской защиты перечень опасных химических веществ содержит только те, которые обладают высокой летучестью  и токсичностью, и в аварийных ситуациях могут стать причиной массового поражения людей.

Под аварийно химически опасными веществами  понимают химические вещества, которые при выходе в окружающую среду способны заражать воздух (почву) с поражающей концентрацией (плотностью).

 К АХОВ относят:

 37 сильнодействующих веществ   (согласно "Временному перечню сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)" Штаба ГО СССР 1988 года) - аммиак, окислы азота, диметиламин, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляную кислоту, синильную кислоту, формальдегид, фосген, фтор, хлор, хлорпикрин, окись этилена и другие;

компоненты ракетного топлива: несимметричный диметилгидразин и жидкую четырехокись азота;

отравляющие вещества: иприт, люизит, зарин, зоман, Ви-газы (V_x);

некоторые другие химически опасные вещества: метилизоцианат, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, концентрированную азотную и серную кислоту, анилин, ртуть металлическую  и  др.

Наиболее распространенными АХОВ являются хлор, аммиак, азотная кислота, сернистый ангидрид.

По­следс­твия вы­хо­да АХОВ в окру­жа­ющую сре­ду за­ви­сят от фи­зи­че­ских и фи­зи­ко-хи­ми­че­ских свойств АХОВ. Эти свойс­тва опре­де­ля­ют  мас­шта­бы, сте­пе­нь и вре­мя за­ра­же­ния,   а  также  влияют  на  выбор  средс­тв  и спо­со­бов обез­за­ра­жи­ва­ния  и   ме­ро­при­ятий  по за­щи­те лю­дей.

Основ­ны­ми свойс­тва­ми яв­ля­ют­ся плот­ность, рас­тво­ри­мость, летучесть, вяз­кость, ха­ра­к­тер вза­имо­дейс­твия с кис­ло­та­ми и ще­ло­ча­ми, тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния.

Плот­ность АХОВ (г/см. куб) это мас­са ве­ще­ства в еди­ни­це объ­ема.

Плот­ность влия­ет на рас­про­стра­не­ние ве­ще­ства в ат­мо­сфе­ре и на мест­но­сти. Ес­ли га­зо­об­раз­ные и па­ро­об­раз­ные АХОВ тя­же­лее воз­ду­ха (что до­во­льно час­то), то кон­цен­тра­ция АХОВ бу­дет мак­си­ма­ль­ной у по­вер­хно­сти зем­ли, уме­нь­ша­ясь по вы­со­те. При этом бу­дет от­но­си­те­ль­но бо­ль­шая про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния, воз­мож­ны за­стои га­зов и па­ров в ни­зи­нах, под­ва­лах.

Жид­кие АХОВ, име­ющие плот­ность вы­ше, чем во­да, в слу­чае их пло­хой рас­тво­ри­мо­сти в во­де, при по­па­да­нии в во­до­емы бу­дут опус­ка­ть­ся на дно.

Важ­ной ха­ра­к­те­ри­с­ти­кой АХОВ яв­ля­ет­ся их рас­тво­ри­мость, т.е. спо­соб­ность об­ра­зо­вы­вать с дру­ги­ми ве­ще­ства­ми одно­ро­дные сме­си — рас­тво­ры. От рас­тво­ри­мо­сти мо­гут за­ви­сеть по­следс­твия ава­рий, а так­же вы­бор ме­то­дов и средств де­га­за­ции (обез­за­ра­жи­ва­ния). Для лик­ви­да­ции рас­тво­ри­мых в во­де АХОВ при­год­ны во­дные рас­тво­ры де­га­зи­ру­ющих ве­ществ. Лик­ви­да­ция же АХОВ не­рас­тво­ри­мых и труд­но­ра­с­тво­ри­мых в во­де, тре­бу­ет при­ме­не­ния дру­гих де­га­зи­ру­ющих рас­тво­ров.

Ле­ту­честь АХОВ — спо­соб­ность пе­ре­хо­дить в па­ро­об­раз­ное со­сто­яние.

Опре­де­ля­ет по­следс­твия за­ра­же­ния: ве­ще­ства с низ­кой ле­ту­че­стью тре­бу­ют про­ве­де­ния де­га­за­ци­он­ных мер. Вы­со­ко­ле­ту­чие АХОВ при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­юще­го воз­ду­ха мо­гут де­га­зи­ро­ва­ть­ся ес­те­ствен­но. В свою оче­редь, ле­ту­честь за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и мак­си­ма­ль­ной кон­цен­тра­ции па­ра ве­ще­ства.

Вяз­кость АХОВ — свойс­тво жид­ко­сти ока­зы­вать со­про­тив­ле­ние пе­ре­ме­ще­нию од­ной час­ти жид­ко­сти от­но­си­те­ль­но дру­гой. Опре­де­ля­ет сте­пень и дли­те­ль­ность за­ра­же­ния мест­но­сти. Кро­ме то­го, от вяз­ко­сти за­ви­сит впи­ты­ва­емость ве­ще­ства в по­рис­тые ма­те­ри­алы.

Ха­ра­к­тер вза­имо­дейс­твия ве­ще­ства с кис­ло­та­ми и ще­ло­ча­ми во мно­гом опре­де­ля­ет со­став ве­ществ, ис­по­ль­зу­емых при обез­за­ра­жи­ва­нии.

Тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния - важ­ная ха­ра­к­те­ри­с­ти­ка, ко­то­рая ни­же рас­смат­ри­ва­ет­ся очень под­роб­но.

По­ра­жа­ющее воз­дейс­твие АХОВ на лю­дей обус­лав­ли­ва­ет­ся их спо­соб­но­стью при про­ни­кно­ве­нии в ор­га­низм на­ру­шать его нор­ма­ль­ную де­яте­ль­ность, вы­зы­вать бо­ле­знен­ные со­сто­яния, а при опре­де­лен­ных усло­ви­ях - при­во­дить к ле­та­ль­но­му ис­хо­ду.

При  поражении  организма  возможны острые и хронические отравления.

Острые от­рав­ле­ния на­сту­па­ют в ре­зу­ль­та­те срав­ни­те­ль­но крат­ко­вре­мен­но­го дейс­твия на ор­га­низм за­вы­шен­ных ко­ли­честв (доз) АХОВ .

Хро­ни­че­ские от­рав­ле­ния про­ис­хо­дят в ре­зу­ль­та­те мно­го­крат­но­го воз­дейс­твия в те­че­ние дли­те­ль­но­го вре­ме­ни не­бо­ль­ших доз.

В ре­зу­ль­та­те воз­дейс­твия АХОВ на че­ло­ве­ка воз­мож­ны и ге­не­ти­че­ские по­следс­твия.

Поражение людей и животных происходит, в основном, при вдыхании зараженного воздуха (ингаляционное), при  попадании АХОВ на кожу с последующим проникновением в кровь (кожно-резорбтивное), при употреблении в пищу зараженных продуктов и воды (пероральное). Соответственно и  АХОВ,  в  зависимости  от  преимущественного  способа  проникновения  в  организм      под­раз­де­ля­ют­ся на   вещества  ин­га­ля­ци­он­но­го, пе­ро­ра­ль­но­го  и  кож­но-ре­зорб­тив­но­го дейс­твия.

Сте­пень и ха­ра­к­тер на­ру­ше­ний нор­ма­ль­ной жиз­не­де­яте­ль­но­сти че­ло­ве­ка (сте­пень по­ра­же­ния) при воз­дейс­твии АХОВ за­ви­сят от:

— осо­бен­но­стей ток­си­че­ско­го дейс­твия,

— агре­гат­но­го со­сто­яния,

— кон­цен­тра­ции в воз­ду­хе (во­де),

— про­до­лжи­те­ль­но­сти воз­дейс­твия,

— пу­тей про­ни­кно­ве­ния в ор­га­низм,

— ин­ди­ви­ду­аль­ных осо­бен­но­стей ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка.

4. Характеристики действия АХОВ: токсичность, дозы, токсодозы, концентрации.

Под  токсичностью  вещества  понимают  его  способность  нарушать  биологические  процессы  в  живых  организмах.  Диапазон  нарушений  биологических  процессов  лежит  в  пределах  от  минимальных  отклонений  до  летальных  исходов.  В  практических  целях  рассматривают  три  качественных  нарушения  состояния  живых  организмов  (токсические  эффекты). Это:

Дискомфортные  состояния,  при  которых  обнаруживаются  начальные  проявления  токсического  действия  -  пороговые  эффекты.

Состояния,  не  позволяющие  выполнять  возложенные  функции  -  эффект  выведения  из  строя.

Состояния,  приводящие  к  смертельному  исходу  (эффекту).

Мера  токсичности  АХОВ  -  это  количество  вещества,  вызывающее  определенный  токсический  эффект,  отнесенное  к  единице  массы  организма.  Размерность  токсичности  выражается  в  г/кг  или  мг/кг.  Так,  например,  к  сильнодействующим   ядовитым  веществам  относятся  вещества  с  токсичностью    <15  мг/кг,  которая  вызывает  смертельный  эффект.

Чем  меньше  мера  токсичности,  тем  более  токсичным  является  вещество.  Однако  реальное  определение  токсичности  АХОВ  во  многих  случаях  затруднено  (даже  при  экспериментах  на  биологических  объектах),  т.к.  вещества  могут  попадать  в  организм  такими  путями,  которые  практически  исключают  возможность  точного  измерения  количества  поступившего  АХОВ  (например,  при  кожной  резорбции  или  ингаляции).

Поэтому  для  АХОВ,  проникающих  в  организм  ингаляционно,  количество  вещества  условно  заменяется  величиной,  которую  называют  дозой   и  которая  является  произведением  концентрации  паров  или  аэрозолей  в  воздухе  на  время  вдыхания  зараженного  воздуха.

Концентрация  выражается  количеством  АХОВ  в  одном  кубическом  метре(C):    г/м.куб,  мг/м.куб. 

Доза  определяется  как:   D = C t  (г мин/м.куб, мг мин/м.куб.)

Доза,  вызывающая  конкретный  токсический  эффект,  называется  токсодозой  и  является  характеристикой  токсичности  АХОВ.

В  связи  с  этим  различают  пороговую  или  минимальную  токсодозу  (PD),  выводящую  из  строя  или  поражающую  токсодозу  (ID),  а  также  смертельную (LD).  Токсодозами  удобно  пользоваться  для  ориентировочной  оценки  токсичного  действия  АХОВ.

Поскольку  действие  большинства  АХОВ  проявляется  на  достаточно  коротком  интервале,  ограниченном  обычно  временем  нескольких  вдохов,  то  при  определении  токсодоз  берется  экспозиция,  равная  1  мин.  В  этом  случае  также  можно  характеризовать  концентрации  АХОВ  по  токсическому  воздействию:  пороговая  концентрация  (PC),  выводящая  из  строя (IC)  и  смертельная (LC),  считая,  что  время  нахождения  в  зараженном  воздухе  равно  1 мин.

Как  было  сказано  выше,  одним  из  факторов,  влияющих  на  поражение  организма,  являются  его  индивидуальные  особенности,  поэтому  по  примеру  военной  токсикологии  токсодозам  и  токсическим  концентрациям  часто  придается  вероятностный  характер.  Обычно  рассматриваются  средние  токсодозы  и  концентрации,  которые  характеризуют  наступление  токсических  эффектов  у  50%  людей,  подвергшихся  воздействию  АХОВ:  PD₅₀, ID₅₀, LD₅₀, PС₅₀, IС₅₀, LС₅₀.  Иногда  применяют  абсолютные  токсодозы,  вызывающие  поражение  у  100%  подвергшихся  воздействию.

Наиболее  употребительными  значениями,  характеризующими  АХОВ  по  токсичности,  являются:  средние  выводящие  из  строя  токсодоза  ID₅₀  и  концентрация  IС₅₀,   а  также  средние  смертельные  токсодоза LD₅₀  и  концентрация  LС₅₀.

Следует  отметить,  что  токсодозы  обычно  определяются  для  спокойного  состояния  человека,  когда  дыхание  равномерное,  с  нормальным  объемом  вдыхаемого  воздуха.  При физической  нагрузке  объем  вдыхаемого  воздуха  увеличивается  (в  спокойном  состоянии  человек  вдыхает  около  10  литров  воздуха  в  минуту,  при  средней  физической  работе  -  15л,  а  при  тяжелой  физической  нагрузке  -  40л),  следовательно,  за  единицу  времени  в  организм  может  поступить  больше  АХОВ  и  токсическая  концентрация,  как  характеристика,  в  этом  случае  должна  быть  уменьшена.

5. Классификация  АХОВ

6. Клас­си­фи­ка­ция АХОВ по пре­иму­ще­ствен­но­му воз­дейс­твия на че­ло­ве­ка.

Наи­бо­лее час­то клас­си­фи­ка­цию АХОВ про­во­дят по при­зна­ку пре­иму­ще­ствен­но­го воз­дейс­твия на че­ло­ве­ка.

Со­глас­но кли­ни­че­ской клас­си­фи­ка­ции АХОВ де­лят­ся на сле­ду­ющие семь групп:

Ве­ще­ства пре­иму­ще­ствен­но уду­ша­юще­го дейс­твия (хлор, трех­хло­ри­с­тый фос­фор, хло­ро­кись фос­фо­ра, фос­ген, хлор­пик­рин);

Ве­ще­ства пре­иму­ще­ствен­но об­ще­ядо­ви­то­го дейс­твия (ци­ани­с­тый во­до­род, хлор­ци­ан, мы­шь­я­ко­ви­с­тый во­до­род);

Ве­ще­ства, об­ла­да­ющие уду­ша­ющим и об­ще­ядо­ви­тым дейс­тви­ем (ни­трил ак­ри­ло­вой кис­ло­ты, сер­ни­с­тый ан­гид­рид, се­ро­во­до­род, окис­лы азо­та);

Ней­ро­троп­ные яды (вещества нервно-паралитического действия), вещества, действующие на генерацию и передачу нервного импульса (се­ро­уг­ле­род, фосфорорганические ОВ);

Ве­ще­ства, об­ла­да­ющие уду­ша­ющим и ней­ро­троп­ным дейс­тви­ем (ам­ми­ак);

Ме­та­бо­ли­че­ские яды - нарушающие действие центральной нервной системы и системы крови (окись эти­ле­на, метилхло­ри­д);

Вещества, нарушающие обмен веществ (диоксины).

Сле­ду­ет от­ме­тить, что дан­ная клас­си­фи­ка­ция в опре­де­лен­ной сте­пе­ни услов­на, т. к. бо­ль­шинс­тво АХОВ дейс­тву­ет на ор­га­низм че­ло­ве­ка ком­плекс­но, кро­ме то­го, по­ми­мо основ­ных воз­дейс­твий, име­ют­ся по­боч­ные, час­то очень су­ще­ствен­ные.

7. Способы  хранения  АХОВ

Способы хранения АХОВ выбираются в зависимости от их физико-химических свойств. Основная цель - уменьшить объем хранимого вещества, что весьма существенно при промышленных масштабах использования АХОВ.

Важно  отметить,  что  развитие аварии на ХОО и формирование зон химического заражения в основном определяется способом хранения АХОВ.

Основным параметром, определяющим выбор способа хранения АХОВ, является температура кипения Т_к .

Получили распространение следующие способы хранения АХОВ:

1. Хранение под давлением в жидком виде АХОВ, имеющих при атмосферном давлении низкую температуру кипения[1].

2. Изотермическое (при постоянной  низкой температуре) хранение в жидком виде АХОВ, имеющих при атмосферном давлении низкую температуру кипения. Не­до­стат­ком это­го спо­со­ба яв­ля­ют­ся труд­но­сти ре­али­за­ции изо­тер­ми­че­ских ем­ко­стей про­мыш­лен­ных объ­емов, не­из­бе­жные утеч­ки за счет ис­па­ре­ния, не­об­хо­ди­мость слож­но­го хо­ло­ди­ль­но­го обо­ру­до­ва­ния.

3.Хранение АХОВ в газообразном виде, как  правило при  повышенном давлении. Способ  применяется  для  тех  АХОВ,  для  которых  не  удается  достичь  давлений,  переводящих  их  в  жидкое состояние, но все же уменьшающих  объем  хранения.

4. Хранение жидких АХОВ при  нормальных  условиях.  Способ  применяется  для  АХОВ, имеющих высокую температуру кипения.

Рас­смо­трим  спо­со­бы  хра­не­ния на при­ме­ре хра­не­ния ам­ми­ака.

Изо­тер­ми­че­ское хра­не­ние жид­ко­го ам­ми­ака.

Для изо­тер­ми­че­ско­го хра­не­ния ам­ми­ака в про­мыш­лен­но­сти ис­по­ль­зу­ют­ся стан­да­рт­ные вер­ти­ка­ль­ные ци­лин­дри­че­ские ре­зер­ву­ары вмес­ти­мо­стью   10 тыс. т и 30 тыс. т.. Ре­зер­ву­ары це­ль­но­ме­тал­ли­че­ские, двух­сте­ноч­ные с теп­ло­изо­ля­ци­ей в про­странс­тве меж­ду стен­ка­ми, обо­ру­до­ван­ные сис­те­мой сиг­на­ли­за­ции по дав­ле­нию, тем­пе­ра­ту­ре и уров­ню жид­ко­сти, сис­те­ма­ми пре­до­хра­ни­те­ль­ных устройств.

Хра­не­ние про­из­во­ди­т­ся под из­бы­точ­ным дав­ле­ни­ем 2—8 КПа.

При хра­не­нии про­из­во­ди­т­ся охлаж­де­ние ем­ко­стей до тем­пе­ра­ту­ры  -33^оС.

Для под­дер­жа­ния за­дан­но­го дав­ле­ния ам­ми­ак, ис­па­рив­ший­ся в ре­зу­ль­та­те при­то­ка теп­ла, от­во­дят по­тре­би­те­лям или кон­ден­си­ру­ют и воз­вра­ща­ют в ре­зер­ву­ар. При рос­те дав­ле­ния вы­ше за­дан­но­го га­зо­об­раз­ный ам­ми­ак сбра­сы­ва­ет­ся на фа­ке­ль­ную уста­но­вку и сжи­га­ет­ся в сме­си с бо­лее ка­ло­рий­ным при­род­ным га­зом.

Хра­не­ние жид­ко­го ам­ми­ака под дав­ле­ни­ем.

Ве­ли­чи­на ра­бо­че­го дав­ле­ния в ре­зер­ву­арах рас­счи­ты­ва­ет­ся с уче­том мак­си­ма­ль­ной тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­юще­го воз­ду­ха в мес­те рас­по­ло­же­ния пред­при­ятия. Обыч­но ис­по­ль­зу­ет­ся од­но из двух стан­да­рт­ных дав­ле­ний — 1 или 2 МПа.

Хра­не­ние под дав­ле­ни­ем 1,0 мПа (10 атм) и тем­пе­ра­ту­ре до +28оС осу­ще­ствля­ет­ся обыч­но в ша­ро­вых ре­зер­ву­арах с теп­ло­изо­ля­ци­ей, вмес­ти­мо­стью от 900 до 2000т.

Под­дер­жа­ние за­дан­но­го дав­ле­ния в ем­ко­стях осу­ще­ствля­ет­ся так­же, как при изо­тер­ми­че­ском хра­не­нии.

Хра­не­ние жид­ко­го ам­ми­ака под дав­ле­ни­ем 2 МПа (20 атм) и тем­пе­ра­ту­ре до +50оС про­из­во­ди­т­ся без от­во­да па­ров, об­ра­зу­ющи­х­ся в ре­зу­ль­та­те при­то­ка теп­ла  и  используется,  как  правило,  в  транспортных  емкостях.

Транс­пор­ти­ро­вка ам­ми­ака.

Транспортировка АХОВ проводится в специальных  транспортных  емкостях железнодорожным, водным и автотранспортом  либо по магистральным трубопроводам.

Основное требование - обеспечение условий надежного хранения и безопасности при перевозках.

При бо­ль­ших объ­емах и да­ль­но­сти транс­пор­ти­ро­вки наи­бо­лее вы­год­ной яв­ля­ет­ся транс­пор­ти­ро­вка по ма­ги­стра­ль­ным тру­бо­про­во­дам. В США уже бо­лее 35 лет при­ме­ня­ют тру­бо­про­во­дную транс­пор­ти­ро­вку жид­ко­го ам­ми­ака от за­во­дов-про­из­во­ди­те­лей в рай­о­ны ин­тен­сив­но­го се­льс­ко­хо­зяйс­твен­но­го про­из­водс­тва, ис­по­ль­зу­юще­го его в ка­че­стве удо­бре­ния.

В РФ экс­плу­ати­руется международный ам­ми­ако­про­вод То­ль­ят­ти-Одес­са, про­тя­жен­но­стью око­ло 2500 км.

Пе­ре­воз­ка ам­ми­ака ж/д транс­пор­том про­из­во­ди­т­ся в стан­да­рт­ных цис­тер­нах гру­зо­подъ­ем­но­стью 30,7 и 43 т в жид­ком ви­де под дав­ле­ни­ем 2 МПа. Цис­тер­ны в пре­дуп­ре­ди­те­ль­ных це­лях окра­ше­ны в стан­да­рт­ные для ам­ми­ака цве­та: вер­хняя по­ло­ви­на цис­терн окра­ше­на в свет­ло-се­рый цвет, ни­жняя часть — в зе­ле­ный.

Ав­то­мо­би­ль­ным транс­пор­том жид­кий ам­ми­ак пе­ре­во­зи­т­ся ав­то­тя­га­ча­ми с цис­тер­ной объ­емом 6 т при дав­ле­нии 2 МПа в юж­ных рай­о­нах и 1 МПа - в се­вер­ных.

Су­да , в ко­то­рых пе­ре­во­зи­т­ся ам­ми­ак во­дным пу­тем, име­ют ем­ко­сти от 100 до 100 000 м.куб. (так­же при 2 МПа ).

8. Источники  опасности  при  авариях  на  ХОО.

О  токсичности  АХОВ  уже  говорилось. Кроме  того,  необходимо  отметить,  что  очень  многие  АХОВ  могут  при  определенных  условиях  представлять  опасность  как  пожаро-  и  взрывоопасные  вещества.  Так,  например,  могут  самовоспламеняться  и  гореть  аммиак,  окись  этилена,  синильная  кислота,  окись  углерода.  Могут  участвовать  в  горении,  расширяя  зону  пожара,  хлор,  фосген,  двуокись  серы,  а  окислы  азота,  гидразин  и  другие  являются  взрывоопасными  АХОВ. К  тому  же  и  сам  пожар  может  способствовать  выделению  различных  ядовитых  веществ. Например,  при  горении  комовой  серы  выделяется  в  больших  количествах  двуокись  серы,  а  горение  полиуретана  и  других пластмасс  приводит  к  выделению  синильной  кислоты,  фосгена,  окиси  углерода,  различных  изоционатов,  диоксина  и  других  опасных  веществ  с  поражающими  концентрациями,  особенно  в  закрытых  помещениях.

Поэтому  при  ликвидации  аварий  на  ХОО  необходимо  учитывать  не  только  физико-химические  и  токсические  свойства  АХОВ,  но  и  их  пожаро-  взрывоопасность,  а  также  возможность  образования  в  ходе  пожара  новых  химически  опасных  веществ.

Анализ  многочисленных  аварий  на  ХОО  показывает,  что  эти  объекты  могут  быть  источниками  залповых  выбросов  АХОВ  в  атмосферу;  сброса  их  в  водоемы,  заражения  окружающей  среды  токсичными  продуктами  сгорания  в  сочетании  с  химически  опасными  веществами,  а  также  разрушительных взрывов.

Таким  образом,  поражающими  факторами  аварий  на  ХОО  могут  быть: 

9. Заражение  воздушного  пространства   АХОВ  и  ядовитыми    продуктами  сгорания.

10. Заражение  местности  и  водных  бассейнов  разлившимися  и  осажденными  токсичными  веществами.

11. Разрушения  на  объектах  и  за  их  пределами,  вызванные  взрывами  паро-  и  газовоздушных  облаков,  образовавшихся  в  ходе  аварии.

В  качестве  примера  рассмотрим  завод  по  производству  хлора (150  тыс т  в  год),    средств  защиты  растений  (5 тыс. тонн  в  год)  и  других  продуктов. Завод  расположен  на  берегу  реки. Произошло    разрушение  резервуара  вместимостью 150 т  в  хранилище    жидкого  хлора  и  возник  пожар  на  складе  готовой  продукции.

Характеристика  поражающих  факторов:

А - при  разрушении  резервуара  с  хлором  образовалось  облако  зараженного  воздуха,  которое  распространилось  по  территории  завода  (до 300 м )  и  движется  в  приземном  слое  атмосферы  по  направлению  ветра.  Глубина  распространения  облака  с  поражающими  концентрациями  может  составить  от  нескольких  километров  (изотермия)  до  нескольких  десятков  километров  (инверсия).

Б – в  результате  пожара  образовалось  дымовое  облако,  содержащее  токсичные  продукты,  которое  может  распростреаниться  в  пограничном  слое  атмосферы  на  значительное  расстояние.  При  взаимодействии  с  подстилающей  поверхностью  или  с  осадками  возможно  образование  «пятен»,  загрязненных  токсичными  продуктами  терморазложения  и  возгонки.

В – при  тушении  пожара  часть  токсичных  продуктов  попала  в  реку  и  произошло  заражение  воды  по  течению.

Каждый  из  указанных  видов  опасности  по  месту  и  времени  может  проявляться  отдельно  (единичный  выброс),  последовательно  и  в  сочетании  с  другими,  а  также  может  быть  многократно  повторен,  в  том  числе  в  различных  комбинациях.

Для  любой  аварийной  ситуации  характерны  стадии  возникновения,  развития  и  спада  опасности.  На  ХОО  в  разгар  аварии  могут  действовать,  как  правило,  несколько  поражающих  факторов-  пожар,  взрывы,  химическое  заражение  местности  и  воздуха  и  другие,  а    за  пределами  объекта  -  заражение  окружающей  среды.

12. Особенности  аварий  при  различных  способах  хранения  АХОВ

13. Раз­ви­тие ава­рии при хра­не­нии АХОВ под дав­ле­ни­ем.

Глав­ная осо­бен­ность при хра­не­нии АХОВ, име­юще­го тем­пе­ра­ту­ру ки­пе­ния ни­же тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­юще­го воз­ду­ха и на­хо­дя­ще­го­ся в гер­ме­ти­че­ской ем­ко­сти под дав­ле­ни­ем, со­сто­ит в том, что ве­ще­ство в ем­ко­сти на­хо­ди­т­ся в пе­ре­гре­том от­но­си­те­ль­но нор­ма­ль­ных усло­вий со­сто­янии.

При раз­гер­ме­ти­за­ции ем­ко­сти, т.е. при па­де­нии дав­ле­ния до нор­ма­ль­но­го, АХОВ, на­хо­дясь в пе­ре­гре­том со­сто­янии, на­чи­на­ет ин­тен­сив­но ки­петь, про­ис­хо­дит чрез­вы­чай­но бы­строе ис­па­ре­ние опре­де­лен­ной час­ти жид­ко­сти. Этот про­цесс длит­ся все­го не­ско­ль­ко ми­нут.

Об­ра­зу­юще­еся при этом об­ла­ко па­ров АХОВ и за­ра­жен­но­го воз­ду­ха при­ня­то на­зы­вать пер­вич­ным об­ла­ком.

Ес­ли дав­ле­ние в ем­ко­сти упа­ло, а основ­ные стен­ки ре­зер­ву­ара це­лы (на­при­мер, образовалась тре­щи­на), то опи­сан­ный про­цесс мо­жет со­про­во­жда­ть­ся взры­во­по­доб­ным скач­ко­об­раз­ным рос­том дав­ле­ния за счет уве­ли­чен­но­го объ­ема об­ра­зо­вав­ше­го­ся при ис­па­ре­нии га­за, что при­ве­дет к до­пол­ни­те­ль­ным раз­ру­ше­ни­ям.

По­сле за­вер­ше­ния это­го про­цес­са остав­ше­еся жид­кое АХОВ, на­хо­дясь, как пра­ви­ло, при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии, ис­па­ря­ет­ся со ско­ро­стью, опре­де­ля­емой ско­ро­стью под­во­да к не­му теп­ла. Об­ра­зу­юще­еся при этом об­ла­ко за­ра­же­нно­го воз­ду­ха на­зы­ва­ют вто­рич­ным.

14. Раз­ви­тие ава­рии при дру­гих спо­со­бах хра­не­ния АХОВ.

При  изо­тер­ми­че­ском  хра­не­нии до­ля АХОВ, ухо­дя­щая в пер­вич­ное об­ла­ко, не­зна­чи­те­ль­на. Так, для ам­ми­ака она при­мер­но в 100 раз ме­нь­ше, чем в слу­чае  вы­бро­са при хра­не­нии под дав­ле­ни­ем,  а  для  других  веществ  она  еще  меньше,  и обыч­но со­став­ля­ет око­ло 0,2 — 0,3 % об­ще­го про­ли­ва.

При хра­не­нии АХОВ в га­зо­об­раз­ном ви­де при раз­ру­ше­нии ем­ко­сти об­ра­зу­ет­ся то­ль­ко пер­вич­ное об­ла­ко за­ра­же­ния. И на­обо­рот, при раз­ру­ше­нии ем­ко­сти с АХОВ при нор­ма­ль­ных тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии (хра­не­ние вы­со­ко­ки­пя­щих АХОВ) об­ра­зу­ет­ся то­ль­ко вто­рич­ное об­ла­ко, ибо жид­кость в ем­ко­сти не находит­ся в пе­ре­гре­том со­сто­янии.

15. Ви­ды про­ис­ше­ствий на ХОО.

Раз­ли­ча­ют два ви­да про­ис­ше­ствий на ХОО: ава­рию и раз­ру­ше­ние.

Под ава­ри­ей на ХОО по­ни­ма­ют­ся на­ру­ше­ния тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са, по­вреж­де­ния тру­бо­про­во­дов, ем­ко­стей, хра­ни­лищ, транс­по­рт­ных средств при осу­ще­ствле­нии пе­ре­во­зок, при­во­дя­щие к вы­бро­су АХОВ в ат­мо­сфе­ру в ко­ли­че­ствах, пред­став­ля­ющих опас­ность мас­со­во­го по­ра­же­ния лю­дей и жи­вот­ных.

Под раз­ру­ше­ни­ем ХОО по­ни­ма­ют си­ту­ацию, свя­зан­ную с пол­ной раз­гер­ме­ти­за­ци­ей всех име­ющи­х­ся на пред­при­ятии ем­ко­стей и на­ру­ше­ни­ем тех­но­ло­ги­че­ских ком­му­ни­ка­ций (наи­бо­лее ве­ро­ят­ны при круп­но­ма­с­штаб­ных зем­ле­тря­се­ни­ях, мощ­ных взры­вах  или  в  результате  военного  воздействия).

К наи­бо­лее тя­же­лым по­следс­тви­ям при­во­дят раз­ру­ше­ния ста­ци­онар­ных и транс­по­рт­ных ем­ко­стей с АХОВ.

16. Зо­ны  заражения. Оча­ги   поражения. Про­до­лжи­те­ль­ность заражения.

Характер заражения  местности  и поражения людей  при  авариях  и  разрушениях  объектов определяется:

физико-химическими свойствами АХОВ;

количеством выброшенных в атмосферу веществ;

характеристикой объектов заражения (рельеф местности, растительность, характер застройки и т. д.);

метеоусловиями.

Рассмотрим  основные  характеристики  последствий  аварий  на  ХОО.

Зоны  заражения. В ре­зу­ль­та­те ава­рии на ХОО при рас­про­стра­не­нии пер­вич­но­го и вто­рич­но­го об­ла­ков со­зда­ет­ся зо­на хи­ми­че­ско­го за­ра­же­ния — тер­ри­то­рия, в пре­де­лах ко­то­рой про­яв­ля­ет­ся по­ра­жа­ющее дейс­твие АХОВ. Ее ино­гда пред­став­ля­ют со­сто­ящей из зон чрез­вы­чай­но опас­но­го заражения, опас­но­го за­ра­же­ния   и  дис­ком­фо­рт­ной.

Очаги поражения - учас­тки тер­ри­то­рии в зо­не хи­ми­че­ско­го за­ра­же­ния, на ко­то­рых про­изо­шли мас­со­вые по­ра­же­ния лю­дей и с/х жи­вот­ных.

Продолжительность  заражения. Продолжительность  заражения  газообразным  АХОВ  определяется  временем  испарения  или  временем  выхода  сжатых  газов.

Про­до­лжи­те­ль­ность хи­ми­че­ско­го за­ра­же­ния при­зем­но­го слоя воз­ду­ха  тон­ко­ди­с­перс­ны­ми аэро­зо­ля­ми АХОВ  мо­жет составлять от де­сят­ков ми­нут до не­ско­ль­ких су­ток.

Про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния мест­но­сти, тех­ни­ки жидкими и твердыми  АХОВ  (вре­мя ес­те­ствен­ной де­га­за­ции) мо­жет быть от не­ско­ль­ких ча­сов до не­ско­ль­ких ме­ся­цев.

Опас­ные кон­цен­тра­ции АХОВ в не­про­точ­ных во­до­емах мо­гут со­хра­ня­ть­ся от не­ско­ль­ких ча­сов до двух ме­ся­цев, в ре­ках, ру­чь­ях, ка­на­лах — от не­ско­ль­ких ча­сов до 1—2 су­ток.  Не­ко­то­рые АХОВ, на­при­мер, ди­ок­син, мо­гут за­ра­жать во­ду в во­до­емах на не­ско­ль­ко лет.

17. Химически  опасные  объекты.

Химически  опасным  объектом  (ХОО)  называется  объект,  при  аварии  или  разрушении  которого  могут  произойти  массовые  поражения  людей   и  загрязнения  окружающей  среды  в  опасных  пределах  аварийно  химически  опасными  веществами.

В  соответствии  с  Законом РФ “О промышленной  безопасности  опасных  производственных  объектов” (1997 г).

Опасными  производственными  объектами  являются  предприятия  или  их  цехи,  участки,  площадки  на  которых:

1) получаются,  используются,  перерабатываются,  образуются,  хранятся,  транспортируются,  уничтожаются  следующие  опасные  вещества:

д)  токсичные  вещества - вещества,  способные  при  воздействии  на  живые  организмы  приводить  их  к  гибели  при  средней  смертельной

дозе  в  желудке     от 15  до  200  мг/кг;

дозе  на  коже         от 50 до  400  мг/кг;

концентрации  в  воздухе  от  0,5  до  2  мг/л;

е)  высокотоксичные  вещества - вещества,  способные  при  воздействии  на  живые  организмы  приводить  их  к  гибели  при  средней  смертельной

дозе  в  желудке     =< 15 мг/кг;

дозе  на  коже         =< 50 мг/кг;

концентрации  в  воздухе  =< 0,5 мг/л.

Круп­ны­ми за­па­са­ми АХОВ рас­по­ла­га­ют пред­при­ятия хи­ми­че­ской, цел­лю­ло­зно-бу­маж­ной, не­фте­хи­ми­че­ской, ме­тал­лур­ги­че­ской про­мыш­лен­но­сти, пред­при­ятия по про­из­водс­тву ми­не­ра­ль­ных удо­бре­ний, агроп­ром, жи­лищ­но-ком­му­на­ль­ные хо­зяйс­тва.

На  территории  РФ  действуют  3400  ХОО.  В  зонах  возможного  химического  заражения  проживает  более   60  млн.чел,  в  т.ч.  в  Центральном  регионе  - 16 млн,  С.З. регионе  - 13  млн,  Приволжском - 10 млн,  С.Кавказском - 9  млн.чел.

ХОО в за­ви­си­мо­сти от ре­али­зу­емых на них тех­но­ло­ги­че­ских про­цес­сов ха­ра­к­те­ри­зу­ют­ся ря­дом осо­бен­но­стей, су­ще­ствен­ных при опре­де­ле­нии мер бе­зо­пас­но­сти и лик­ви­да­ции ава­рий. В су­ще­ству­ющей прак­ти­ке  ХОО раз­де­ля­ют­ся на сле­ду­ющие груп­пы:

1.За­во­ды по про­из­водс­тву АХОВ.

2.За­во­ды по про­из­водс­тву азот­ных удо­бре­ний.

3.Не­фте­хи­ми­че­ские пред­при­ятия.

4.Ис­сле­до­ва­те­льс­кие цен­тры.

5.Пред­при­ятия не­хи­ми­че­ских от­рас­лей, ис­по­ль­зу­ющие АХОВ (цел­лю­ло­зно-бу­маж­ные, текс­ти­ль­ные, ме­тал­лургические).

6.Скла­ды и тер­ми­на­лы.

7.Пред­при­ятия до­бы­чи и про­из­водс­тва се­ры.

8.Средс­тва транс­пор­ти­ро­вки АХОВ.

9.Во­ен­но-хи­ми­че­ские объ­ек­ты (скла­ды, по­ли­го­ны, пред­при­ятия уни­что­же­ния хи­ми­че­ских бо­еп­ри­па­сов).

  

Перечень  контрольных  вопросов

1. АХОВ : определение  и  состав.

2. АХОВ:  определение,  способы  проникновения  в  организм.

3. АХОВ: определение,  токсичность,  токсические  эффекты,  меры  токсичности.

4. АХОВ: определение, доза, концентрация, токсодоза,  виды  токсодоз  и  концентраций.

5. Классификация АХОВ по  виду   преимущественного   воздействия  на  организм.

6. Спо­со­бы хра­не­ния АХОВ.

7. Особенности  раз­ви­тия ава­рий при раз­лич­ных спо­со­бах хра­не­ния АХОВ.

8. ХОО (определение).  Поражающие  факторы  химически  опасной  аварии.

Литература :

1. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. - издательство Московского государственного университета. 1998.

2. Чумаченко Г.В. “Ликвидация  последствий  производственных  аварий,  катастроф  и  стихийных  бедствий  и  их  предупреждение”, М.МАТИ,1991 г.

3. Конспект  лекций  по  курсу  “Основы  ГО в ЧС”,  кафедра  ГО  МГТУ,  2000 г.

4. “Гражданская  защита”,  пособие  для  преподавателей  под  ред. Л.Титоренко,  МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г.

Бесплатная лекция: "16 - Применение горных и буровых работ" также доступна.

5. Максимов М.Т. “Защита  от СДЯВ”, Энергоатомиздат, 1992г.

---

[1] Способ  основывается  на  физическом  свойстве  температуры  кипения  повышаться  при  увеличении  давления. На­при­мер, для ам­ми­ака

при Р= 1 атм           Тк  = -33.2 оС;

при Р=10 атм           Тк  =  28   оС;

при Р=20 атм           Тк  =  50   оС.

Бла­го­да­ря это­му свойс­тву ста­но­ви­т­ся воз­мож­ным хра­нить ам­ми­ак в жид­ком ви­де под дав­ле­ни­ем при нор­ма­ль­ной и бо­лее вы­со­ких тем­пе­ра­ту­рах.